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垂直上升 直升機(jī)在四周有較高障礙物的狹小場地懸停起飛后無法以爬升飛行方式超越障礙物，垂直上升飛行是超越障礙物獲取飛行高度的有效方式。在上述情況下一些特殊空間和區(qū)域作 業(yè)，直升機(jī)的垂直上升性能則具有非常重要的實(shí)用價(jià)值。 垂直上升時(shí)直升機(jī)的力及需用功率 直升機(jī)垂直上升飛行速度稱為上升率以 Vy表示。通常直升機(jī)的垂直上升速度都不大， 機(jī)體阻力與飛行重量 G比較起來則為一個(gè)小量，可以忽略不計(jì)，因此直升機(jī)垂直上升時(shí)力 的平衡與懸停時(shí)基本相同。即 鉛垂方向：T1=G 水平側(cè)向： T尾=T3 垂直上升時(shí)旋翼需用功率，主要由三部分組成：誘導(dǎo)功率P誘；型阻功率P型，以及旋翼上升做功的上升功率P升，即 P垂升=P誘+P型+P升 垂直上升與懸停狀態(tài)相比，誘導(dǎo)功率雖然隨上升高度的增加其值有所減小，然而隨著 Vy的增加被忽略的機(jī)體阻力的功率損耗也有所增加，這兩項(xiàng)大至相抵。型阻功率也可認(rèn)為與懸停狀態(tài)相同?！∫虼嗽诖致苑治鲋锌梢越普J(rèn)為垂直上升時(shí)P誘與P型之和與懸停時(shí)的旋 翼需用功率相等。然而上升功率P升=T1Vy則隨垂直上升速度線性增加。因此垂直上升的總需用功率比懸停時(shí)的需用功率大，并且隨上升率的增加而增加。 垂直下降 直升機(jī)的垂直下降與垂直上升相反，利用它可以使直升機(jī)在被高大障礙物所包圍的狹小 場地著陸。由于這時(shí)旋翼的誘導(dǎo)速度與其運(yùn)動(dòng)的相對來流方向相反，流經(jīng)槳盤的兩股方向相反的氣流使旋翼流場變得更加復(fù)雜。隨著下降率的增加，當(dāng)兩股氣流的速度數(shù)值十分接近時(shí)，直升機(jī)會進(jìn)入不穩(wěn)定的“渦環(huán)狀態(tài)”，這時(shí)經(jīng)典的動(dòng)量理論不能反映流過旋翼氣流的流 動(dòng)規(guī)律，通常利用以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的半經(jīng)驗(yàn)理論進(jìn)行描述。下面重點(diǎn)介紹垂直下降中旋翼特有的這一物理現(xiàn)象及相關(guān)問題。 垂直下降的直升機(jī)的力及需用功率 垂直下降與懸停及垂直上升時(shí)力的平衡基本一樣，即 鉛垂方面： T1=G 水平側(cè)面：T尾=T3 垂直下降時(shí)旋奠的需用功率，類似于垂直上升，可寫成 P垂降=P誘+P型+P降 需用功率與垂直上升的差別主要 表現(xiàn)在兩個(gè)方面：(1)P降中的Vy 數(shù)值為負(fù)。即下降的重力做功，旋翼氣流中獲取能量。(2)在垂直下降速度較小時(shí)，P誘由于旋翼周圍的不規(guī) 則的紊亂流動(dòng)使旋翼垂直下降狀態(tài)誘 導(dǎo)的功率增大。直升機(jī)垂直下降中，旋翼從下降中所獲取的能量，在很大的速度范圍內(nèi)，消耗到誘導(dǎo)功率中去了。 (責(zé)任編輯：admin) |
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